试析智能控制在电厂仪表与控制中的应用论文_刘会轩

试析智能控制在电厂仪表与控制中的应用论文_刘会轩

(河北能源工程设计有限公司 河北石家庄 050030)

摘要:近几年,随着经济水平的不断提升,智能控制技术被广泛应用到各个领域当中,这一上个世纪五十年代产生的技术,经过几十年的发展已经逐步完善,尤其是在电厂的仪表与控制当中发挥着重要作用,可以进一步提升电力生产效率与稳定性。因此,对智能控制在电厂仪表与控制中的应用研究有着鲜明现实意义。

关键词:智能控制;电厂;仪表与控制;自动化;

近几年,随着经济的发展,智能控制在电厂控制系统中已经得到了大范围的应用,现在智能控制已经成为电厂生产中的热门话题。智能控制在电厂控制系统中的使用,不仅仅从本身实现了技术完善和技术改革的价值,同时也促进了电厂的发展。

一、智能控制的发展及研究

智能控制经过多年的发展,在国外的理论发展已经越来越完善,同时在多个国家也获得了较好的实践和应用,满足了大部分电厂仪表与控制的实际使用需求。在我国智能控制也是一个非常好的发展方向,而智能控制的系统特点以及所研究的内容都具有较强的不确定性和多样性。所以在智能控制在电厂仪表与控制的应用的研究当中应当做到:第一,将智能机器人控制技术运用到工业控制的领域当中来。第二,对模糊控制技术以及神经网络技术的控制方法进行深入研究。第三,对复杂性数学模型以及集团性的结构框架开展量化研究。第四,对自动化规划以及实时控制系统的继承优化生产计划进行过程化研究。第五,以实验为基础,对控制系统中的不确定性因素进行准确的识别、建模和控制。第六,对智能控制技术相关的认识论以及方法论进行理论研究;经过这些研究,可以深入发展智能控制在电厂自动化控制的应用,主要是以专业的理论为基础,同时结合实际生产的环境,从而将理论和实践两者相结合,最终达到强化的适应性和灵活的特性。第七,对傅立叶变换理论所提到的故障诊断系统进行研究。另外,还需加强对一些复合智能控制的模式、覆盖式的智能控制模式以及模糊控制式的模式等这些新型的智能控制模式进行研究和应用。

二、智能控制技术实现的主要方式

2.1智能检测技术

随着工业自动化技术的迅猛发展,智能检测技术被广泛地应用在工业自动化、化工、军事、航天、通讯、医疗、电子等行业,是自动化科学技术的一个格外重要的分支科学。智能检测是以多种先进的传感器技术为基础的,且易于同计算机系统结合,在合适的软件支持下,自动地完成数据采集、处理、特征提取和识别,以及多种分析与计算,从而达到对系统性能的测试和故障诊断的目的。它是检测设备模仿人类智能的结果,也是将计算机技术、信息技术和人工智能等相结合而发展的检测技术。在电厂的控制系统中实现智能控制的先决条件是现场运行工况的状态,随着计算机硬件和智能算法的高速发展,到现阶段,可以充分利用现场已有常规仪表的检测数据,通过类似图像采集影像进行信息深度挖掘的相同的算法,深度发掘仪表的周期性和关联性特征变化与事件发生的相关性,对现场设备的运行状态进行检测。

2.2模糊控制方式

模糊控制方式源自于1965年Zadeh教授的模糊集理论,在1974年,英国教授Mamdani成功的将模糊集理论应用在蒸汽机以及锅炉的控制工作中,随后的多年来,该种控制方式呈现出一种良好的发展态势,也得到了十分广泛的应用。该种理论基于人的思维模式发展而来。有关的研究调查显示,模糊控制方式可以对数学模型对象进行精准的控制,模糊控制理论是以模糊语言、模糊数学知识来表示模糊规则的理论,并使用计算机技术控制闭环结构的控制系统。模糊控制方式具有几个特点,即其控制系统的设计需要操作数据与人员的控制经验,并不需要数学模型,因此,具有很好的鲁棒性,能够解决传统PID难以解决的时变性、非线性以及时滞性,整个推理过程使用不精确推理的形式,能够模仿人的思维,因此,可以处理十分复杂的系统。

2.3专家控制方式

专家控制方式即将专家控制技术与理论的整合,在运行过程中,对专家的智能进行模仿,这样即可实现系统控制,其主体主要包括推理机构与知识库,通过对知识的组织与调动,按照既定的策略对规则进行推理的过程。专家控制方式具有灵活性高、空置率灵活的形式,能够适应各种环境的变化。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据控制系统的复杂程度,专家控制方式包括专家式控制器与专家控制系统两种方式,这两种方法均具有完善的结构系统、知识处理功能以及可靠功能,也得到了广泛的应用。

三、智能控制在电厂仪表与控制中的实际应用

3.1过热汽温控制

过热汽温是电厂锅炉在运行过程中的运行质量评价标准之一,就目前来看,一般使用改变减温水量的控制方式,这种控制方式在实际的应用过程中表现出较大的时滞性与惯性,在科技水平的发展下,人们也将智能控制系统引进汽温控制过程中,很好的改善了控制系统的品质与适应性。有关的文献显示,将神经网络模糊控制系统引入过热汽温控制过程中,即使在大范围变负荷运行的过程中,整个系统依然能够保持良好的运行态势与运行性能,也可以很好的解决电厂过热汽温控制对象的不稳定性与延迟性。

3.2对给水加药的控制

考虑到模糊控制系统的指标要求,在对变频器进行处理的阶段,需要考虑到调节控制的最大化作用,对控制器进行有效的分析。但是在自动化处理和控制阶段,存在热工管理不当或者控制系统不完善的现象,模糊控制系统会产生干扰性影响。因此,采用智能控制系统对各项因素进行有效的控制,能避免出现供应不足的现象。智能系统能实现自动操作,对给水加药量进行控制,进而能达到理想的经济效果。

3.3监控电厂锅炉工作流程

为了提高资源利用效率,降低企业生产的成本,就在锅炉的燃烧过程中也采用了智能控制的方式,实现了对锅炉燃烧整个流程的有效控制。通过智能控制系统对整个锅炉生产流程进行监控,在获得相关监控数据的基础上,进行数据分析,发现其中的问题,并且以此提出相应的解决策略。由于智能控制对燃烧的全过程的操控受到外部因素的影响较多,就导致了其实际的控制效果的下降,电力企业可以根据智能控制系统在运用中得出的数据进行自动化控制发展的参考,进而展开下一步工作和内容的研究,促进智能控制的完善和全覆盖。

3.4控制锅炉燃烧的整个过程

利用智能控制技术,电厂锅炉的燃烧过程便能够得到有效的控制,避免了锅炉燃烧不稳定现象的出现,而且随着智能控制技术的引进,也大大提升了电厂控制系统的准确性。电厂锅炉燃烧会受到多种因素的影响,锅炉本身也是影响因素之一,所以对电厂锅炉的燃烧过程进行控制非常有必要,这也是促进电厂仪表与控制发展的必要之举。

3.5安装单元机组负荷控制装置

智能控制系统本身比较特殊,在应用阶段,考虑到现有负荷形式的具体要求,需要及时对各项案例进行分析,根据自动化负荷控制装置的具体要求,对各项应用指标进行分析,进而满足智能系统的要求。在智能单元控制系统中,单元机组本身发挥重要的作用,其本身具有比较强的抗干扰的能力,在精准度测试的阶段,必须对控制形式进行有效的分析,以应用现状为基础,提升技术的适用性,进而更有效的提升系统运行速度。由于单元组的精准度是有限的,只有做好自动改善工作,才能满足系统设计趋势。

结语

综上所述,电厂热工系统是电力生产系统中的重要组成部分,可以说关系着电厂运行质量与效率。虽然智能控制技术的加入已经让电厂的控制系统实现了自动化,但是随着技术的快速发展下使得各类设备繁杂从而导致自动化水平提升困难,单这一问题随着智能控制技术的快速和深入发展会逐渐解决,最终技术的合理应用将会推动我国电力事业达到可持续发展要求。

参考文献

[1]黄星宇,常龙,杜志方.智能控制在火电厂仪表与控制中的应用探究[J].机电信息,2016,27:29+32.

[2]刘欣强.简析电厂仪表与控制运行中智能控制的应用[J].科技与创新,2016,22:90+92.

[3]付琳.智能控制在电厂仪表与控制中的运用[J].民营科技,2015,07:60.

论文作者:刘会轩

论文发表刊物:《电力设备》2019年第23期

论文发表时间:2020/4/28

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